高學軍

（泰安市生態(tài)環(huán)境保護控制中心，山東 泰安 271000）

0 引言

經(jīng)濟的快速發(fā)展對環(huán)境也帶來了影響，因此，在當前發(fā)展的過程中，倡導解決經(jīng)濟與環(huán)境之間的矛盾。對此，在節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢下，如果無法有效處理輻射問題，勢必會影響到可持續(xù)發(fā)展。因此，構建輻射環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)，在當前階段顯得尤為重要。輻射環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠就區(qū)域內(nèi)的輻射問題進行自動監(jiān)測，并及時發(fā)出警報，從而進行有效處理。基于此，只有了解輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的功能以及特點，提出有針對性的質量管理策略，才能增強其應用的效果，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1 輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成與工作原理

近年來，輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在先進技術的支撐下完成了優(yōu)化。因此，自使用自動控制、實時傳輸、現(xiàn)代傳感器、通信、自動測量等技術以來，該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)以自動探測為中心，就監(jiān)測區(qū)域進行連續(xù)、實時監(jiān)測的功能。這時，通過遠程控制就能夠對被監(jiān)測區(qū)域的現(xiàn)實輻射環(huán)境情況進行數(shù)據(jù)收集，通過數(shù)據(jù)分析與應用，就能對核輻射事件進行有效的預警，同時開展數(shù)據(jù)預測，為輻射控制工作的開展提供保障，圖1 為區(qū)域輻射監(jiān)測系統(tǒng)。

圖1 區(qū)域輻射監(jiān)測系統(tǒng)

1.1 輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成

1.1.1 數(shù)據(jù)集成

在輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的構建上，數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的應用就是利用網(wǎng)絡交換設備、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)傳輸加密技術、系統(tǒng)整合應用技術以及系統(tǒng)資料備份技術，實現(xiàn)對所有監(jiān)測區(qū)域輻射環(huán)境數(shù)據(jù)的自動收集與匯總。之后，通過系統(tǒng)內(nèi)部的加工與應用，便能開展統(tǒng)計工作，并以數(shù)據(jù)報告的形式進行展示，同時將已收集的數(shù)據(jù)和整理完畢的數(shù)據(jù)進行儲存，以此滿足應用的現(xiàn)實需求。與此同時，在數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)中，設置伽馬能譜采樣時間、伽馬劑量率以及報警閾值等各個子項目，再搭配無線與有線的雙冗余聯(lián)絡方式，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集與查詢功能。在系統(tǒng)分析的過程中可以將特殊數(shù)據(jù)進行標記，并給予警報，進而有效規(guī)避風險問題[1]。此外，省級數(shù)據(jù)匯總中心也能夠實現(xiàn)輻射環(huán)境數(shù)據(jù)自動監(jiān)測和實時傳輸，并將所有數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)控制中心。后續(xù)采用具備雙機熱備功能的應用，保證系統(tǒng)應用的安全性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)整合與保存的目標。通過數(shù)據(jù)分析與預測，就能及時反饋問題。

1.1.2 數(shù)據(jù)備份

從數(shù)據(jù)備份來看，它是通過建立數(shù)據(jù)備份庫來實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的有效儲存的，其中包括數(shù)據(jù)匯總集成的分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)備份中心、全國中心鏈路冗余等部分。系統(tǒng)可以儲存及備份所有輻射環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失或損毀對工作造成嚴重影響，確保數(shù)據(jù)的實時性與有效性，滿足應用的實際需求。

1.1.3 檢測子站

對于所有系統(tǒng)的構建而言，對輻射環(huán)境進行自動監(jiān)測需要對監(jiān)測子站的建立進行有效整合。因為如果想要對區(qū)域輻射環(huán)境進行自動監(jiān)測，就需要通過總站來進行有效的指揮與控制。在構建起自動監(jiān)測子站的系統(tǒng)集合中將不同的功能以及不同的檢測內(nèi)容與之匹配，并適當添加傳感儀器等設備，以此滿足現(xiàn)實應用的需求。例如，高氣壓電離室、各種輻射數(shù)據(jù)的信息采集器以及輻射探測器等都是必不可少的應用設備，碘化鈉γ 能譜儀等也是需要常備的設備。

在構建子站的過程中，所有的設備必須要同時對周邊環(huán)境的輻射水平進行監(jiān)測。在構建子系統(tǒng)時，高氣壓電離室是實現(xiàn)輻射有效探測的核心構件。高氣壓電離室必須具備靈敏度高、反應速度快且檢測范圍寬廣等特點，而且其自身的穩(wěn)定性也必須得到有效保障，這樣才能實現(xiàn)真正滿足現(xiàn)實檢測區(qū)域的需求，快速、精準地反映該區(qū)域的輻射環(huán)境數(shù)據(jù)。能譜儀是實現(xiàn)輻射定量監(jiān)測以及現(xiàn)實定性的重要部件，在使用過程中，該設備能夠快速且高效地識別各種輻射和核元素。通過分析其數(shù)據(jù)處理器所收集的數(shù)據(jù)，能夠自動計算這些核元素的信息位置以及總劑量。將輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)與智能技術進行匹配，進而保證應用的效果。此外，在打造自動監(jiān)測子站的過程中，也可以利用超大流量的氣溶膠采樣器實現(xiàn)對待檢測的區(qū)域進行放射性核元素的采集與分析。同時，如果出現(xiàn)緊急情況，可以利用該采樣器實現(xiàn)應急監(jiān)測，以此獲取核輻射的劑量。值得注意的是，干、濕沉降采樣器在應用的過程中可以應對不同天氣下的沉降采樣工作，為了配合檢測區(qū)域的氣象狀況，也需要利用氣象觀測設備進行優(yōu)化，以滿足硬件設備的應用需求。

1.2 輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

從輻射環(huán)境自動監(jiān)測工作的開展情況來看，在應用智能技術后，所有測量工作均實現(xiàn)了自動化處理。核元素分析工作就是對儀器應用進行測量，有效利用氣溶膠采樣，能夠及時反饋采樣存在的數(shù)據(jù)異常問題。一般情況下，氣溶膠采樣是以泵吸形式進行處理的，而從濾膜的使用情況來看，它可以分為碘濾膜與氣溶膠濾膜。在使用的過程中，機械設備可以自動轉換，并實時切換為更合適的介質，更換頻率也可以由人工操控。一般而言，更換頻率為每天一次。在濾膜更換過后，氣流會通過氣溶膠濾膜，使阿爾法與貝塔粒子附著在濾膜的表層，此時利用探頭進行數(shù)據(jù)收集。對于穿透濾膜的伽馬射線，也有探頭可以測量，測量方法是先進行核元素分析，然后讓氣流通過碘濾膜，最后由探頭進行無機碘的測量。如果確實沒有測量出碘，那么氣流就會從其他方向直接進入泵；如果在測量的過程中測量出碘，那么氣流將會經(jīng)過有機碘濾罐，并改由其他探頭測量，最后獲取碘的數(shù)據(jù)。在自動監(jiān)測時，可對監(jiān)測時間進行控制，且所有測量到的數(shù)據(jù)均會保留在站內(nèi)的計算機中，并實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)匯總中心[2]。圖2 為輻射環(huán)境網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)框架。

圖2 輻射環(huán)境網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)框架

伽馬輻射劑量會通過自動監(jiān)測站進行處理，由正比計數(shù)管探測器進行測量，從而確認伽馬射線空氣的劑量，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋。一般情況下測量的時間可由人工調節(jié)，在現(xiàn)實使用的過程中一般每5 min 產(chǎn)生1 組數(shù)據(jù)。在供電控制上，多選用太陽能板與交流電兩種方式。而數(shù)據(jù)傳輸則是依托GSM 網(wǎng)絡進行的。

2 輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)質量管理現(xiàn)狀

近年來，我國對核技術進行了創(chuàng)新與發(fā)展，但是從輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的構建來看，雖然目前已經(jīng)能夠滿足應用的需求，但由于相關專業(yè)的監(jiān)測技術人員較少，且在人才儲備上又很難滿足后續(xù)發(fā)展的需求，這就導致即使后續(xù)進行了大規(guī)模的建設，也會由于系統(tǒng)運行、維護人員的短缺而出現(xiàn)管理等問題。此外，就當前輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的使用來看，僅有極少數(shù)發(fā)達地區(qū)具備連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的建設能力，因此在質量管理工作中，也就缺少了擁有豐富實踐經(jīng)驗的工作人員。基于此，其他地區(qū)在進行系統(tǒng)質量管理工作的過程中，很難通過借鑒同行的經(jīng)驗達到熟練使用輻射環(huán)境自動監(jiān)測設備的目的。

由于輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)在運行與使用的過程中會涉及部分國家機密，導致很多單位不愿意與第三方機構合作。對此，與具備資質的第三方機構合作，并與其簽署保密協(xié)議，再結合保障服務工作的需要，可以在一定程度上緩解當前存在的問題。

3 輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)質量管理策略

3.1 落實人才保障

人才是保障技術發(fā)展與管理工作順利開展的關鍵性因素。如果沒有人才為各項工作出謀劃策并解決現(xiàn)實問題，就很難保證輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的管理質量。因此，針對當前存在的問題，可以通過人才引進策略來吸引大量海內(nèi)外的優(yōu)秀人才，同時也要構建內(nèi)部系統(tǒng)，進行內(nèi)部培訓，使具備相應實踐經(jīng)驗的工作人員能夠流動起來。通過派遣學習和專業(yè)指導，提高工作人員的專業(yè)能力。此外，為呼吁社會群眾對此項工作給予支持，保證有足夠的后備人才，國家也需開展人才培養(yǎng)相關工作，并加大相應的扶持力度。

3.2 強化技術管理

針對維護工作的開展，必須制訂詳細的計劃。技術工作人員只有在維護管理工作開展的過程中針對區(qū)域現(xiàn)實情況制訂相應的維護計劃，才能保證后續(xù)工作的正常運行。因此，技術人員可以在系統(tǒng)遠程維護工作開展的過程中，將重點聚焦在如何進行系統(tǒng)升級、運行監(jiān)測保障以及實現(xiàn)故障識別與處理等方面，從而開展綜合設計，整合遠程維護方案，進一步提升質量管理工作的有效性[3]。例如，惡劣天氣往往會給系統(tǒng)帶來直接性的波動影響。如果周遭環(huán)境的濕度變化波動持續(xù)增大，那么就會對儀器本身的功能造成影響，進而縮短其使用壽命，最終就會由于設備的精度下降而導致誤判。因此，在進行系統(tǒng)維護工作中，要制訂詳細的計劃，并綜合分析惡劣天氣所帶來的影響，整合儀器設備的功能特點以及長期運行維護的經(jīng)驗，有效增強設備應用的效果。

在年度巡檢和備件管理工作開展中，如果想要進一步提升輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行效率并延長其應用壽命，就需要就各項工作的細節(jié)進行有效把控。對系統(tǒng)的通信設備、接地設備、供電設備、避雷系統(tǒng)等進行全面且細致的檢查，尤其是針對系統(tǒng)元件以及外界保障等工作，必須要進行綜合且精細的處理，規(guī)避風險問題帶來的影響。此外，為保證設備應用的質量，降低故障問題帶來的影響，在備品備件工作開展中，需要對相關設備進行統(tǒng)計，做好備品備件的數(shù)量控制，確保發(fā)生故障時能夠及時更換備品備件。例如，硬件故障主要是機械驅動部件以及電子電路板的損壞，此類故障發(fā)生時，一般不能自我修復，因此更換元件是最直接且最有效的辦法。基于此，在開展備品備件控制的工作中，需要按照現(xiàn)實需求來落實采購工作，保障管理工作開展的有效性。

3.3 第三方的參與

輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的后期運行維護工作難度較大，而且對專業(yè)人員的數(shù)量有一定要求，當前的人才總數(shù)無法滿足后續(xù)發(fā)展的需求。對此，可以引進專業(yè)的第三方機構參與到質量管理工作，使技術人員無須將過多的精力分散到系統(tǒng)的維護以及服務上。技術人員只需關注數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的質量控制、數(shù)據(jù)的審核以及預警工作的開展，就能夠滿足日常運轉的需求，而且也能實現(xiàn)檢測系統(tǒng)的模塊化分工的精細化處理，從而保證系統(tǒng)檢測工作開展的高效性。通過第三方機構的參與，還可以提高輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

4 結語

要想規(guī)避核輻射所帶來的影響，就需要建立良好的輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)，以此對可能發(fā)生的問題進行有效控制。因此需要了解輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分及其功能，在實踐的過程中保障工作開展的質量，及時處理存在的問題，從而增強輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)質量管理工作開展的效果。